CN1369314A - 呼吸补助设备 - Google Patents

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Abstract

一种与呼吸补助设备协同使用的压力调节装置,其中呼吸补助设备用于向需要呼吸补助的病人输送吸入的气体,所述压力调节装置包括:一个设置在所述壳体装置之内的阀元件,其中当从所述进口流到所述出口的气体压力达到一个预定的水平时,所述阀元件使部分气体流过所述排气导孔,这与现有的减压阀相似。本发明包括一个调节装置,用于调节所述的预定的压力水平,以及一个锁止装置,用于在工厂建立一个预定的压力水平之后,防止从外部进入上述调节装置。

Description

呼吸补助设备
技术领域
本发明涉及一种与呼吸补助设备协同工作的压力调节器的应用，该压力调节器被特别用于对输送给病人的气体的压力进行调节，但是并不仅限于这种功用，其中的气体来自于一个加湿的呼气末正压(PEEP)设备。
背景技术
在开始第一次呼吸的时候，婴儿的肺是收缩的并且充满了液体。对于一个正常的呼吸需要多次有压力打开并婴儿的肺并加以保持，以便将肺里的液体排空而充满空气。为了产生这样大的压力，婴儿必须具有强壮的呼吸肌肉，以及在肺泡中的表面活性剂。表面活性剂将减小液体在肺泡内的表面张力，防止肺泡壁粘合在一起，就像在杯垫和咖啡杯中加有水一样。
新生儿很难打开肺部并保持在打开状态，这是因为：
a)弱的呼吸肌肉和低水平的表面活性剂。这意味着它们不能产
  生足够的压力来开启肺部，而应当通过快速保持缺乏表面活
  性剂的肺泡开启使它们苏醒。
b)支撑奔跑的内部组织没有发育成熟。
c)肺部液体的排空较慢，在十分早产的新生儿中，即使在出生
  之后液体仍然持续留存在肺泡中。
d)软的胸臂，水平的肋骨和平的隔膜会减少呼吸的容积。
e)富氧和缺氧的血液的混合升高了肺部中血液的压力，增强了
  血液从血管到肺部的流动。血液中氧浓度的减少使组织的氧
  缺乏，进一步减弱了呼吸肌肉。
f)弱的颈部肌肉和少的颈部脂肪减少了上部空气通道的稳定
  性，于是可能会发生吸气的障碍。
g)收缩。损坏的肺泡的分泌蛋白会减少表面活性剂的作用。
为了克服上述问题，已经知道可以在呼吸的过程中使用呼气末正压(PEEP)设备。在使用呼气末正压(PEEP)设备中，新生儿的上呼吸道和肺在吸气过程中保持敞开，而靠阻止肺泡收缩的压力产生呼气。肺部流体被推回到循环的血液之中，肺泡的表面活性剂被保存，并且肺部的更大面积与血液进行气体交换。随着血液中的氧含量的提高和二氧化碳含量的降低，更多的氧被输送到成长的组织中，呼吸肌消耗较少的氧气和能量。
已知呼气末正压(PEEP)设备治疗会在0-30％的鼻呼吸的新生儿中产生肺组织断裂(或气胸)，也已知会在脉管系统中产生气泡栓塞。通常认为在压力变高时空气会从嘴部排出，因此还不清楚断裂产生的原因。也许是因为那些产生了气胸的新生儿使用了用于阻止嘴部排气和压力下降的下巴系带。另外，也许是因为在高压力的情况下根本没有发生嘴部排气，只是由于新生儿被强制进行鼻呼吸。
为了避免上述不利的作用，在现有技术中通常是提供一种作为安全装置的减压阀来防止压力升高超过最大的安全值。因此，在现有技术中已知使用一种弹簧偏压阀，它在压力超过最大的许可值时致动使气体向外排出。而这又要求使用高质量的弹簧，它们要进行单独的测试以具有高的弹性系数从而保证它在最大安全压力的值下致动。这样的弹簧的制造和测试需要很高的费用。于是有利的是，所提供的用于呼吸补助装置的减压阀不使用这样具有高弹性系数的弹簧。
在美国专利号为4515179的例子中，减压阀包括一个限定了一个内部阀腔的壳体。阀座设置在阀腔之中。一个阀垫可往复地安装在阀腔之内以便在阀关闭模式下与阀座接合。一个弹簧安装在壳体之中以便偏压阀垫与阀座相接合。一个弹簧座通过一个孔螺接到壳体之中并且延伸到阀腔之中。弹簧被固定在弹簧座之中。通过相对于壳体旋转弹簧座以压缩弹簧，对阀垫提供一个预选设定压力。为了将弹簧座锁定到壳体上，一个环形的锁止件被螺接到弹簧座的外侧。一旦获得预先设定压力，锁止件被螺接到弹簧座上直到与壳体接合。锁止件包括限定了一个缝隙的相互间隔的第一端和第二端。一个紧固件跨过缝隙被螺接到第一端和第二端上并且夹紧使缝隙缩小，于是将锁止件设置到弹簧座上。然后通过一个穿过锁止件与块体接合的螺钉将弹簧座锁定在壳体上。为了可以更好的控制弹簧，可以采用其它的弹簧座。其它的弹簧座包括一对伸缩式管，在管中设置有弹簧。第一管延伸穿过并且螺接到安装在壳体中的一个孔中的衬套。第二管通过一个万向架连接到阀垫上。可以通过一个径向的紧固件将其它的锁止件固定到弹簧座上。
在美国专利号为5664447的例子中，公开一个锁定装置，以防止具有用于调节流体流动的旋转轴的阀或调节装置的手动设置位置从一个初始的设置位置移动到其它位置所引起的损害。该锁定装置可以用于具有驱动杆的范围宽广的标准阀门和调节装置，和包括一个与驱动杆相接合的驱动齿轮和一个安装在锁定装置的圆柱手柄中的钥匙锁定装置，以及可以有选择地从一个第一位置移动到一个接合位置，在第一位置中，相对于阀的驱动杆手柄可以自由移动以便防止没有钥匙的人未经许可移动阀杆的转动位置，在接合位置中，手柄被锁定在驱动杆上以便允许正常的旋转移动和阀杆位置的移动。
在美国专利号为5950623的例子中，公开一个具有非线性的偏压装置的可调节的限压阀。该限压阀具有一个可移动的阀元件，通过一个预定压的作用，上述阀元件可以在一个开启位置和一个在阀座上的闭合位置之间移动。可以通过旋转一个可旋转的控制旋纽来调节使阀元件偏压到阀座的闭合位置上的偏压作用，和设置开启阀的压力。一个旋转的圆柱与旋纽一起旋转并且具有在其外部形成的螺旋槽，一对固定销北设置在螺旋槽中。当圆柱旋转时，设置在螺旋槽中的固定销使圆柱沿着它的纵向轴线移动以便压缩或者解压所用在可移动阀元件上的弹簧。在控制旋钮的旋转运动和圆柱的纵向移动之间具有对应的关系。
本发明内容的简述
本发明的目的是提供一种克服了上述缺点的压力调节装置，或者是至少成为医用行业的一个有用选择的压力调节装置。
因此，在第一方面，本发明提供了一种用于呼吸补助装置的压力调节装置，其中呼吸补助设备用于向需要呼吸补助的病人输送吸入的气体，所述压力调节装置包括：
一个壳体装置，包括一个进口、一个出口和一个排气导孔，在使用中上述进口和出口与所述导管之一相连接或成为一体；
一个设置在所述壳体装置之内的阀元件，位于在所述进口和所述出口之间的流道上，其中当从所述进口流到所述出口的气体压力低于一个预定的水平时，所述阀元件封闭所述排气导孔于是所述空气从所述进口流到出口，和当所述的气体压力高于所述的预定水平时，所述阀元件使部分气体流过所述排气导孔；
调节装置，上述调节装置与所述阀元件相接合并且适于调节所述的预定的压力水平；以及
调节锁止装置，所述调节锁止装置与所述的调节装置相接合或围绕连接，于是通过所述调节锁止装置将所述预定的压力水平永久保持，不能被进一步调节。
优选的是，所述阀装置还包括一个阀壳体、一个阀元件和一个约束装置，其中当从所述进口流到所述出口的气体压力低于一个预定的水平时，所述约束装置偏压所述阀元件抵靠在所述排气导孔上，于是封闭所述排气导孔，和当所述的气体压力高于所述的预定水平时，所述约束装置将所述阀元件偏压到一个位置，以便使部分气体流过所述排气导孔。
优选的是，其中所述调节装置包括至少与上述阀元件。所述约束装置和所述阀壳体相接合的可旋转盖，从而在使用中通过所述盖相对于多大户阀壳体的旋转改变所述约束装置的压缩，于是改变所述预定的压力水平。
优选的是，所述锁止装置包括安装在所述调整盖顶部上面的另一个盖，以防止从外部使所述调整盖旋转。
在本发明的第二方面，本发明包括一种用于向病人输送气体从而辅助所述病人呼吸的呼吸补助设备，其特征在于，包括：用于向所述病人提供气体的气体供应装置、包括数个排气口的用于释放提供给所述病人的所述气流的释放装置、用于将所述气流从所述气体供应装置输送至所述释放装置的吸入气体输送装置、以及一个位于所述呼出气体输送装置内部或与该装置有液体连通的压力调节装置，其中所述压力调节装置包括：
一个壳体装置，包括一个进口、一个出口和一个排气导孔，在使用中上述进口和出口与所述导管之一相连接或成为一体；
一个设置在所述壳体装置之内的阀元件，位于在所述进口和所述出口之间的流道上，其中当从所述进口流到所述出口的气体压力低于一个预定的水平时，所述阀元件封闭所述排气导孔于是所述空气从所述进口流到出口，和当所述的气体压力高于所述的预定水平时，所述阀元件使部分气体流过所述排气导孔；
调节装置，上述调节装置与所述阀元件相接合并且适于调节所述的预定的压力水平；以及
调节锁止装置，所述调节锁止装置与所述的调节装置相接合或围绕连接，于是通过所述调节锁止装置将所述预定的压力水平永久保持，不能被进一步调节。
优选的是，还包括位于所述气体供应装置、所述吸入气体输送装置和释放装置的内部或与上述装置有液体连通的加湿装置。
在本发明的第三方面，本发明包括一种制造用于调节供给给病人并帮助病人呼吸的气体压力的系统的方法，所述系统包括以下步骤：
提供一个阀，用于释放在一预定压力下的气体的压力；将所述预定压力调节到一个所期望的压力值，以及防止进行进一步的调整以便永久保持所述预定的压力值。
本发明所涉及的领域内的普通技术人员应该知道，可以对本发明进行各种结构上的修改，并且可以设计出大量的不同实施例或应用实例，然而这都不脱离本发明的所限定的保护范围。此处的公开和说明仅仅是为了说明上的方便，而不对本发明构成任何意义上的限制。
本发明包括前述的技术内容以及后面给出的实施例的结构。
附图说明
下面将通过参考附图对本发明的优选实施例进行详细的描述，其中：
图1是显示了用于将呼吸补助供给给病人的典型结构的框图；
图2是根据本发明的优选实施例的带有盖的压力调节装置的分解视图；
图3是根据本发明的优选实施例的压力调节装置的分解截面视图。
优选实施例的详细描述
本发明提供了一种用于调节输送给病人的气体压力到最大安全值的装置，其中病人与一个正压换气装置相连接。通过提供一种可调节的减压阀，避免了所需的昂贵的费用。上述调节可以在产生过程中完成，并且使机构失效以防止进一步的调节。
现在参考图1，该图表示了一种典型的应用实例。图中表示了一个加湿的呼气末正压(PEEP)系统，其中病人119正在通过一个与吸气导管121相连接的鼻腔面罩128吸入经过加湿和加压的气体。然而我们应该知道，本发明并不仅限于输送PEEP气体，而同样适用于其它类型的气体输送系统，同时并非必须包括加湿过程。吸气导管121与加湿容器110的出口112相连接，加湿容器110内装有一定量的水115。吸气导管121内可以安装有加热装置或加热电阻丝118，用于对导管的管壁进行加热，从而保证湿度沿导管的分布保持恒定，并因此减轻加湿气体在导管内的凝结。当加湿容器110内的水115被加热时，水蒸气将会充满该容器内水面以上的空间，并且随气流(例如空气流)一起经过加湿容器110的出口112流出，其中的气流来自于通过进口116接入容器110的气体供应装置或吹气器118。
加湿后的气体流经吸气导管121，并流入连接在病人119口部周围的面罩128内。然后多余的气体流经呼气导管130进入一个调节平均压力水平的水柱140。压力调节器
在图2和图3中，显示了本发明的优选实施例中的压力调节器134。压力调节器134包括一个带有进口138和出口140的多支管壳体136。在优选的实施例中，调节器134设置在位于加热装置118和加湿装置114之间的呼吸回路上。
调节器134也可以被安装支架162支撑或者直接连接到加湿装置的进口116上。调节的进口138的尺寸和出口140的尺寸不同以避免不正确的连接。另外，还设置了氧气口164和传感器口166，168，如果不使用上述口时可以将它们封闭。
多支管壳体136包括一个从进口138到出口140延伸的内部空腔。一个排气导孔144与上述内部腔室142相连通，该排气导孔144包括一个围绕着周边设置的腔壁以便作为阀活塞146的阀座。阀壳体148围绕连接在排气导孔144的外侧，该阀壳体148用于容纳阀活塞146。为了将阀活塞146保持在阀壳体148之中，一个调整盖150安装在阀活塞146的顶部上面并且与阀壳体148相接合。
调整盖150围绕着在阀壳体148上的螺纹的旋转将进一步压缩或者延伸阀螺旋弹簧152，该弹簧152对阀活塞146提供约束力。因此，通过在生产测试制造期间调整盖150的旋转和将阀开启的压力调整到一个所需的值。调整盖150包括一个到壳体的引导腔道151并且引导阀活塞146的轴。在壳体148上设置一个排出的出口169以便将压力过大的气体排出。在使用中，可以通过这些盖来引导，确保不会引入任何阻止阀操作的东西。
一旦弹簧已经被调节到所需的水平，可以通过在调整盖的顶部连接锁止盖154而将它锁止在位。锁止盖154可以在调整盖150的顶部滑动并且借助于多个锁止键158与调整盖150相接合，上述锁止键158设置在调整盖150的外周边上。将锁止盖卡扣在位并且可以借助于与锁止盖154的最下部分和锁夹相接合的锁止唇缘159，将锁止盖永久固定在阀壳体148上。在锁止盖154的内部周边上的锁止键157在其内部周边的整个长度上延伸以便与调整盖的键158和在阀壳体148的外周边上的键160相接合以便防止出现转动。
在这个结构形式下，可以防止调整盖150出现进一步的转动以及防止外部的进入。一旦在生产测试期间调整到所需的压力值，上述阀会设置永久地设置在该压力上并且一旦进行锁止就不能再进行调整。在盖150上可以进行标记，例如“不能拆除”，锁止唇缘161可以被有意削弱，从而拆除将损坏阀。这样在相对较宽的范围之内调节到一个所需的压力，就避免了对具有高弹性系数的弹簧的需求。

Claims (11)

1.一种与呼吸补助设备协同使用的压力调节装置，其中呼吸补助设备用于向需要呼吸补助的病人输送吸入的气体，所述压力调节装置包括：
一个壳体装置，包括一个进口、一个出口和一个排气导孔，在使用中上述进口和出口与所述导管之一相连接或成为一体；
一个设置在所述壳体装置之内的阀元件，位于在所述进口和所述出口之间的流道上，其中当从所述进口流到所述出口的气体压力低于一个预定的水平时，所述阀元件封闭所述排气导孔于是所述空气从所述进口流到出口，和当所述的气体压力高于所述的预定水平时，所述阀元件使部分气体流过所述排气导孔；
调节装置，上述调节装置与所述阀元件相接合并且适于调节所述的预定的压力水平；以及
调节锁止装置，所述调节锁止装置与所述的调节装置相接合或围绕连接，于是通过所述调节锁止装置将所述预定的压力水平永久保持，不能被进一步调节。
2.如权利要求1所述的压力调节装置，其特征在于，所述阀装置还包括一个阀壳体、一个阀元件和一个约束装置，其中当从所述进口流到所述出口的气体压力低于一个预定的水平时，所述约束装置偏压所述阀元件抵靠在所述排气导孔上，于是封闭所述排气导孔，和当所述的气体压力高于所述的预定水平时，所述约束装置将所述阀元件偏压到一个位置，以便使部分气体流过所述排气导孔。
3.如权利要求2所述的压力调节装置，其特征在于，所述约束装置包括有一个螺旋弹簧。
4.如权利要求3所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述调节装置包括至少与上述螺旋弹簧相接合的可旋转盖，从而在使用中通过所述盖的旋转改变所述约束装置的压缩，于是改变所述预定的压力水平。
5.如权利要求4所述的压力调节装置，其特征在于，所述锁止装置包括一个锁止盖，以防止从外部使所述调整盖旋转。
6.一种用于向病人输送气体从而辅助所述病人呼吸的呼吸补助设备，其特征在于，包括：用于向所述病人提供气体的气体供应装置、包括数个排气口的用于释放提供给所述病人的所述气流的释放装置、用于将所述气流从所述气体供应装置输送至所述释放装置的吸入气体输送装置、以及一个位于所述呼出气体输送装置内部或与该装置有液体连通的压力调节装置，其中所述压力调节装置包括：
一个壳体装置，包括一个进口、一个出口和一个排气导孔，在使用中上述进口和出口与所述导管之一相连接或成为一体；
一个设置在所述壳体装置之内的阀元件，位于在所述进口和所述出口之间的流道上，其中当从所述进口流到所述出口的气体压力低于一个预定的水平时，所述阀元件封闭所述排气导孔于是所述空气从所述进口流到出口，和当所述的气体压力高于所述的预定水平时，所述阀元件使部分气体流过所述排气导孔；
调节装置，上述调节装置与所述阀元件相接合并且适于调节所述的预定的压力水平；以及
调节锁止装置，所述调节锁止装置与所述的调节装置相接合或围绕连接，于是通过所述调节锁止装置将所述预定的压力水平永久保持，不能被调节。
7.如权利要求6所述的压力调节装置，其特征在于，还包括位于所述气体供应装置、所述吸入气体输送装置和释放装置的内部或与上述装置有液体连通的加湿装置。
8.一种制造用于调节供给给病人并帮助病人呼吸的气体压力的系统的方法，所述系统包括以下步骤：
提供一个阀，用于释放在一预定压力下的气体的压力；
将所述预定压力调节到一个所期望的压力值，以及
防止进行进一步的调整以便永久保持所述预定的压力值。
9.一种与呼吸补助设备协同使用的压力调节装置，其特征在于，该压力调节装置基本上如此处的说明所述，并且如附图所示。
10.一种用于向病人输送气体从而辅助所述病人呼吸的呼吸补助设备，其特征在于，基本上如此处的说明所述，并且如附图所示。
11.一种制造用于调节供给给病人并帮助病人呼吸的气体压力的系统的方法，其特征在于，基本上如此处的说明所述，并且如附图所示。
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